Optimization of particle bombardment parameters for the genetic transformation of Brazilian maize inbred lines

The objective of this work was to develop a genetic transformation system for tropical maize genotypes via particle bombardment of immature zygotic embryos. Particle bombardment was carried out using a genetic construct with bar and uidA genes under control of CaMV35S promoter. The best conditions to transform maize tropical inbred lines L3 and L1345 were obtained when immature embryos were cultivated, prior to the bombardment, in higher osmolarity during 4 hours and bombarded at an acceleration helium gas pressure of 1,100 psi, two shots per plate, and a microcarrier flying distance of 6.6 cm. Transformation frequencies obtained using these conditions ranged from 0.9 to 2.31%. Integration of foreign genes into the genome of maize plants was confirmed by Southern blot analysis as well as bar and uidA gene expressions. The maize genetic transformation protocol developed in this work will possibly improve the efficiency to produce new transgenic tropical maize lines expressing desirable agronomic characteristics.

Molecular characterization and pathogenicity of isolates of Beauveria spp. to fall armyworm

The objective of this work was to evaluate the pathogenicity of 24 Beauveria isolates to Spodoptera frugiperda larvae, and characterize them molecularly through rDNA-ITS sequencing and RAPD markers. Sequencing of rDNA-ITS fragments of 570 bp allowed the identification of isolates as B. bassiana or B. brongniarti by sequence comparison to GenBank. Sixty seven polymorphic RAPD fragments were capable to differentiate 20 among 24 Beauveria isolates, grouping them according to the derived host insect and to pathogenicity against maize fall armyworm larvae. Three RAPD markers were highly associated to the pathogenicity against S. frugiperda, explaining up to 67% of the phenotypic variation. Besides identification and molecular characterization of Beauveria isolates, ITS sequence and RAPD markers proved to be very useful in selecting the isolates potentially effective against S. frugiperda larvae and in monitoring field release of these microorganisms in biocontrol programs.

QTL mapping for protein content in soybean cultivated in two tropical environments

The objectives of this study were to detect quantitative trait loci (QTL) for protein content in soybean grown in two distinct tropical environments and to build a genetic map for protein content. One hundred eighteen soybean recombinant inbred lines (RIL), obtained from a cross between cultivars BARC 8 and Garimpo, were used. The RIL were cultivated in two distinct Brazilian tropical environments: Cascavel county, in Paraná, and Viçosa county, in Minas Gerais (24º57'S, 53º27'W and 20º45'S, 42º52'W, respectively). Sixty-six SSR primer pairs and 65 RAPD primers were polymorphic and segregated at a 1:1 proportion. Thirty poorly saturated linkage groups were obtained, with 90 markers and 41 nonlinked markers. For the lines cultivated in Cascavel, three QTL were mapped in C2, E and N linkage groups, which explained 14.37, 10.31 and 7.34% of the phenotypic variation of protein content, respectively. For the lines cultivated in Viçosa, two QTL were mapped in linkage groups G and #1, which explained 9.51 and 7.34% of the phenotypic variation of protein content. Based on the mean of the two environments, two QTL were identified: one in the linkage group E (9.90%) and other in the group L (7.11%). In order for future studies to consistently detect QTL effects of different environments, genotypes with greater stability should be used.

Mapeamento de QTL para conteúdos de proteína e óleo em soja

O objetivo deste trabalho foi detectar e mapear locos de caracteres quantitativos (QTL) que afetam os conteúdos de proteína e óleo em soja (Glycine max L. Merr.). Plantas F2, derivadas do cruzamento entre a linhagem CS3032PTA276 e a variedade UFVS2012, foram cultivadas em casa de vegetação e forneceram as folhas para extração e análise de DNA. Quarenta e oito marcadores microssatélites (SSR) polimórficos foram avaliados na população F2. A avaliação dos fenótipos foi realizada em 207 famílias das progênies F2:3, em um delineamento em blocos ao acaso, com três repetições, conduzido em Viçosa, MG, em 2006. Foram detectados quatro QTL associados ao conteúdo de proteína, nos grupos de ligação D1a, G, A1, e I, e três QTL associados ao conteúdo de óleo, nos grupos A1, I e O. A variação fenotípica explicada pelos QTL variou de 6,24 a 18,94% e 17,26 a 25,93%, respectivamente, para os conteúdos de proteína e óleo. Foram detectados novos QTL associados aos conteúdos de proteína e óleo, além dos previamente relatados em outros estudos. Regiões distintas das atualmente conhecidas podem estar envolvidas no controle genético do teor de proteína e óleo na soja.

Análise de componentes principais de atributos químicos e físicos do solo limitantes à produtividade de grãos

O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio da análise dos componentes principais, a redução na dimensionalidade de atributos químicos e físicos do solo para a compreensão da variabilidade espacial e temporal da produtividade de culturas de grãos. A área experimental, de 54 ha, é manejada em agricultura de precisão há oito anos. Com base em seis mapas de colheita (soja - safra 2000/2001; milho - 2001/2002; soja - 2002/2003; trigo - 2003; soja - 2003/2004; e milho - 2004/2005), a área foi dividida em três zonas de produtividade de grãos (alta, média e baixa). Foram definidos 15 pontos georreferenciados representativos, para determinação de atributos químicos e físicos do solo, o que totalizou 63 variáveis analisadas. Entre os atributos químicos, o elevado teor de K no solo é o que melhor explica a variabilidade espacial da produtividade das culturas de grãos, provavelmente em razão do desbalanço das relações Ca:K e Mg:K. A zona de baixa produtividade apresentou baixa qualidade física do solo. Neste caso, a infiltração de água no solo, isoladamente, é a variável que melhor explica o desempenho das culturas de grãos. A análise dos componentes principais dos atributos químicos e físicos do solo é estratégia eficiente para explicar a variabilidade espacial e temporal da produtividade de culturas de grãos.

Associação de marcadores microssatélites com teores de óleo e proteína em soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar a associação de marcadores microssatélites localizados próximos a locos de caracteres quantitativos (QTL) descritos na literatura, com os teores de óleo e proteína de genótipos de soja cultivados no Brasil. Quarenta e nove genótipos de soja foram avaliados em Viçosa, MG (12/2009); Visconde do Rio Branco, MG (2/2010); e São Gotardo, MG (2/2010 e 10/2011). Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, com três repetições. Os teores de óleo e proteína foram determinados por espectrometria do infravermelho. Foi observada ampla variabilidade genética para esses teores. Dos 65 marcadores microssatélites testados, 35 apresentaram associação significativa com pelo menos um dos teores, mas poucos foram consistentes com a mudança de ambiente. Ao se levar em conta a consistência da associação em todos os ambientes, os marcadores Satt239, Satt384 e Satt562 destacam-se para a seleção assistida quanto aos teores de óleo e de proteína, enquanto o Satt310 destaca-se para seleção quanto ao teor de óleo, e o Satt567, quanto ao de proteína.

Características morfogênicas e estruturais de Trachypogon plumosus de acordo com a fertilidade do solo e o nível de desfolha

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de estações de crescimento, calagem, adubação e intensidade de desfolha nas características morfogênicas e estruturais de Trachypogon plumosus nos cerrados de Roraima. Foram avaliados os tratamentos: correção da fertilidade do solo (testemunha, calagem, adubação e calagem + adubação), intensidade de desfolha (remoção de 50 e 75% das folhas) e estações de crescimento (períodos chuvoso e seco). A gramínea respondeu positivamente à correção da fertilidade do solo. A adubação e a calagem + adubação, durante o período chuvoso, proporcionaram maiores taxas de aparecimento de folhas (TApF), taxas de alongamento foliar, número de folhas vivas (NFV), duração de vida de folhas, comprimento final da folha (CFF), índice de área foliar (IAF) e densidade populacional de perfilhos (DPP), além de menor filocrono. As variáveis avaliadas apresentaram redução significativa durante o período seco, exceto a taxa de senescência foliar. A menor intensidade de desfolha afetou positivamente a TApF, o CFF e o IAF, mas não o NFV e a DPP. O manejo com menor intensidade de desfolha maximiza o aproveitamento dos recursos ambientais e a eficiência de utilização da forragem.

Deposição de nutrientes na carcaça de girinos de rã-touro

O objetivo deste trabalho foi determinar a deposição de nutrientes na carcaça de girinos de rã-touro (Lithobates catesbeianus) por meio de modelo não linear. Foram utilizados 2.700 girinos com peso médio inicial de 0,039 g. Ração comercial farelada com 55% de proteína bruta foi fornecida ad libitum. Os animais foram pesados e avaliados a cada dez dias para análise dos conteúdos de proteína bruta, extrato etéreo, água e sais minerais. Os parâmetros do modelo Gompertz foram estimados pelo método de Gauss-Newton modificado, e as taxas de deposição (g por dia) em função do tempo foram calculadas por meio da derivada da equação. Os valores encontrados para os parâmetros da equação de Gompertz, para descrever a deposição dos nutrientes na carcaça de girinos, apresentaram interpretação biológica. A taxa máxima (t*) de deposição foi observada aos 36,2331 dias para proteína, aos 37,1420 dias para água, aos 35,2971 dias para sais minerais, e aos 41,3547 dias para gordura. O consumo de nutrientes da dieta é maior do que a taxa de deposição na carcaça dos girinos.

Parentesco na seleção para produtividade e teores de óleo e proteína em soja via modelos mistos

O objetivo deste trabalho foi avaliar influência da informação de parentesco na seleção de progênies de soja quanto à produtividade e aos teores de óleo e proteína, com base no uso de modelos mistos de predição dos valores genéticos. Novecentas progênies F4:6 e 200 progênies F4:7 de soja foram avaliadas nas safras 2010/2011 e 2011/2012, respectivamente. As progênies foram obtidas de cruzamentos múltiplos a partir de 57 progenitores. Os dados foram analisados por meio de modelos aleatórios (quadrados mínimos) e mistos BLUP/REML ("best linear unbiased prediction/restricted maximum likelihood"). Os maiores valores de ganhos preditos foram obtidos com o BLUP/REML. Os valores genéticos preditos com o método BLUP/REML, sem informação de parentesco, apresentaram alta correlação com aqueles obtidos com o modelo aleatório, além de detectada alta coincidência das progênies selecionadas. A inclusão da matriz de parentesco resultou na seleção de progênies diferentes e em maior acurácia na predição dos valores genéticos.

Biometric analysis of protein and oil contents of soybean genotypes in different environments

The objective of this work was to identify by biometric analyses the most stable soybean parents, with higher oil or protein contents, cultivated at different seasons and locations of the state of Minas Gerais, Brazil. Forty-nine genotypes were evaluated in the municipalities of Viçosa, Visconde do Rio Branco, and São Gotardo, in the state of Minas Gerais, from 2009 to 2011. Protein and oil contents were analyzed by infrared spectrometry using a FT-NIR analyzer. The effects of genotype, environment, and genotype x environment interaction were significant. The BARC-8 soybean genotype is the best parent to increase protein contents in the progenies, followed by BR 8014887 and CS 3032PTA276-3-4. Selection for high oil content is more efficient when the crossings involve the Suprema, CD 01RR8384, and A7002 genotypes, which show high mean phenotypic values, wide adaptability, and greater stability to environmental variation.

Divergência em QTLs e variância genética para teores de proteína e óleo em soja

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a relação entre os parâmetros de divergência em regiões de QTLs e a variância genética em genótipos de soja, quanto aos teores de proteína e óleo nos grãos. Dois grupos de genótipos foram avaliados, em diferentes ambientes, quanto aos teores de proteína e óleo e genotipados com marcadores moleculares de regiões de QTLs. A partir de cada grupo, estabeleceram-se subgrupos por critérios pré-definidos e avaliou-se a relação entre os parâmetros, tendo-se comparado a divergência média e a variância genética entre os subgrupos. Os subgrupos foram definidos com base nos critérios de diferença em divergência média, homogeneidade e heterogeneidade nos subgrupos e proximidade em uma projeção tridimensional da matriz de distância. As percentagens de concordância entre maiores valores de divergência média e de variância genética para o total de subgrupos de cada grupo inicial foram de 72,5 e de 73,4%, respectivamente. Portanto, nestes genótipos, há relação positiva entre as estimativas de divergência em regiões de QTL e variância genética para os teores de proteína e de óleo dos grãos. As distâncias genéticas com base nos marcadores moleculares de regiões de QTLs são eficientes para a predição da variabilidade genética em genótipos de soja para os teores de proteína e de óleo dos grãos.

PROPAGAÇÃO DO UMEZEIRO (Prunus mume Sieb & Zucc.) POR ESTAQUIA HERBÁCEA

A utilização do umezeiro ou damasqueiro-japonês (Prunus mume Sieb & Zucc.) como porta-enxerto de Prunus sp. vem despertando grande interesse em função de sua rusticidade, resistência a pragas e doenças, adaptação e, principalmente, por reduzir o porte de pessegueiros e nectarineiras. Este trabalho foi conduzido no Departamento de Produção Vegetal da FCAV/UNESP, Câmpus de Jaboticabal-SP, e teve por objetivo estudar a propagação vegetativa desta espécie. Para tanto, utilizaram-se estacas herbáceas com 12cm de comprimento dos Clones 02; 05; 10 e 15, provenientes do Programa de Melhoramento Genético do Instituto Agronômico de Campinas, submetidas às concentrações de 0 e 2000mg.L-1 de AIB, por cinco segundos. O experimento foi conduzido em delineamento experimental inteiramente casualizado, com 4 repetições de 20 estacas por parcela, esquema fatorial 4 x 2, sendo o fator clone em 4 níveis (Clones 02; 05; 10 e 15) e AIB em 2 níveis (0 e 2000mg.L-1). De acordo com os resultados, verificou-se diferença entre os clones quanto à porcentagem de enraizamento, sendo o Clone 15 significativamente superior ao Clone 02 (93,75% e 78,13%, respectivamente). Os Clones 05 (85,0%) e 10 (83,13%) comportaram-se como intermediários, não diferindo dos demais. Não houve diferença entre os clones testados quanto à formação de calo, raízes por estaca, comprimento de raízes e porcentagem de estacas brotadas. O ácido indolbutírico na concentração de 2000mg.L-1 favoreceu a emissão de raízes adventícias e aumentou o comprimento das raízes, mas não teve influência na brotação das estacas. Não houve efeito da interação entre os fatores testados para as variáveis analisadas.

Efeito do comprimento de estacas herbáceas de dois clones de umezeiro (Prunus mume Sieb & Zucc.) no enraizamento adventício

O umezeiro (Prunus mumeSieb & Zucc.) é uma rosácea de folhas caducas, nativa da China, cujos frutos e flores são muito apreciados pelos povos orientais. No Brasil, alguns estudos foram realizados visando a sua utilização como porta-enxerto para pessegueiro e nectarineira, dadas as suas características de adaptação, rusticidade, redução do porte da planta e compatibilidade com algumas cultivares de Prunus persica. O presente estudo foi conduzido em câmara de nebulização sob ripado, pertencente ao Departamento de Produção Vegetal da FCAV/UNESP, Câmpus de Jaboticabal-SP. Objetivou-se verificar a influência de quatro comprimentos de estacas herbáceas no enraizamento de dois clones de umezeiro. O material vegetal, identificado como Clone 10 e Clone 15, foi oriundo do Programa de Melhoramento Genético do Instituto Agronômico de Campinas-SP. O experimento foi constituido de fatorial 2 x 4, em blocos casualizados, sendo o fator clone em 2 níveis (Clone 10 e Clone 15) e o fator comprimento de estaca em 4 níveis (12; 15; 18 e 25cm). Pelos resultados observados, verificou-se diferença entre os clones somente na porcentagem de estacas brotadas e número de raízes por estaca. O comprimento da estaca influenciou na porcentagem de enraizamento e na mortalidade das estacas, sendo que estacas maiores tenderam a apresentar maiores porcentagens de enraizamento e menores de mortalidade. As estacas com 12cm, embora apresentando menor número de raízes por estaca, são recomendadas por permitirem a obtenção de um maior número de estacas por planta-matriz. Houve efeito significativo da interação entre os fatores para número e comprimento de raízes.

Reação de clones de umezeiro (Prunus mume sieb. et zucc.) e cultivares de pessegueiro a Meloidogyne javanica (treub, 1885) Chitwood, 1949

Um amplo projeto de estudos sobre a utilização do umezeiro como porta-enxerto para pessegueiro está sendo desenvolvido na FCAV/UNESP, Câmpus de Jaboticabal-SP, devido, especialmente, às promissoras características para uso como redutor de vigor da copa e sua boa qualidade de frutos. Alguns trabalhos na literatura citam o umezeiro como resistente ao nematóide das galhas, entretanto dispõe-se de poucas informações. Neste trabalho, teve-se por objetivo estudar a reação de clones de umezeiro e cultivares de pessegueiro a Meloidogyne javanica. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, com 6 tratamentos (Clones 05; 10 e 15 de umezeiro e as cultivares Okinawa, Aurora-1 e Dourado-1 de pessegueiro) e 9 repetições. As plantas foram mantidas em vasos de cerâmica contendo uma mistura de solo e areia (1:1, v/v), previamente autoclavada a 121ºC e 1kgf.cm-2 por 2 horas. Aos sessenta dias após o plantio, cada planta foi inoculada com 3.000 ovos e juvenis de segundo estádio de Meloidogyne javanica. Aos 100 dias após a inoculação, as plantas foram colhidas para avaliação da massa de matéria fresca do sistema radicular, número de galhas por sistema radicular, número de ovos e juvenis por 10 g de raízes, número de ovos e juvenis por sistema radicular e fator de reprodução. Verificou-se que todos os clones e cultivares de umezeiro e pessegueiro, respectivamente, mostraram-se resistentes a Meloidogyne javanica.

Enraizamento de estacas herbáceas de quatro clones de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) durante o inverno ameno, em Jaboticabal-SP

Estudos realizados no Brasil com o umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) relatam promissoras perspectivas de utilização desta espécie como porta-enxerto para pessegueiro e nectarineira, em função de sua rusticidade, adaptação ao inverno brando, compatibilidade com Prunus persica, redução do vigor das plantas e melhoria da qualidade dos frutos. Entretanto, em função da propagação por sementes, tem sido observadas diferenças de vigor entre as plantas, resultando em pomares muito heterogêneos. Assim, o presente estudo teve por objetivo estudar o enraizamento de estacas herbáceas de quatro clones de umezeiro (Clones 02, 05, 10 e 15) durante o inverno ameno, em Jaboticabal-SP. O experimento foi conduzido entre os meses de junho e agosto, sendo avaliado aos 70 dias após a estaquia. Pelos resultados obtidos, foi possível concluir que é viável a propagação dos clones estudados por enraizamento de estacas herbáceas durante o inverno. Foram observadas diferenças entre os clones quanto à porcentagem de enraizamento, porcentagem de estacas com calo, número e comprimento das raízes. No conjunto das variáveis analisadas, os melhores resultados foram obtidos com os Clones 10 e 15.